[发明专利]一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，包括太阳能供电模块、感知模块、传输模块、应用模块和区块链网络模块，所述太阳能供电模块包括防雷模块、太阳能控制器和蓄电池，所述感知模块包括空气湿度传感器、土壤温湿度传感器、大气气压传感器、风速风向传感器、雨量传感器和CO₂红外监测仪，所述传输模块包括路由器和协调器，所述应用模块包括数据管理平台，所述区块链网络模块为一条联盟链，其节点为不同机构的数据管理平台。本发明结合Zig Bee短距离传输技术与GPRS远距离传输技术，完成数据采集与远程监测的实时对接，借助区块链技术，确保采集数据的可信性。

技术领域

本发明属于物联网技术领域，特别涉及一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统。

背景技术

如何有效应对生存环境正在发生的巨大改变已成为热点问题，在此前提下，二氧化碳的捕获与封存技术CCS（Carbon Capture and Storage）成为了减排的发展趋势。这项技术是将电力、热能等行业在生产过程中产生的CO₂分离，经过压缩、运输等环节，最终将其封存入地下深层结构中，例如地下的盐水层、油气层、煤矿层等。目前，我国CO₂的地质封存技术正在向着工业化推广阶段迈进。

在 CCS 技术的应用过程中，地质储存二氧化碳的安全性与如何防止其泄漏成为伴随而来的关键性问题，因为地质储存二氧化碳的泄漏不仅会造成温室气体的二次排放，还会对埋存地周边地下水、地质结构、人类和各种生物带来严重的危害，所以我们必须建立严格、严谨的CO₂浓度数据采集系统和完善的预警机制。

根据CO₂地质埋存的监测需求，运用物联网的技术概念建立一套长期对于二氧化碳地质埋存位置附近的浓度数据采集系统，对CO₂ 浓度变化以及各环境因子的变化进行长期自动采集监测，通过这些指标可以直观快速的反映出地下二氧化碳的运移与泄露情况，具有非常广阔的应用前景和重要的推广意义。通过对该系统的实时数据观测和历史数据分析，可以更有效地同步观测CO₂地质埋存泄漏情况、分析CO₂埋存对周围环境产生的影响并提供环境风险评估的数据指标，确保 CCS 二氧化碳地质埋存项目的顺利进行，关系到环境生物和周围人类的健康安全。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，不仅能节省大量的人力资源，降低数据采集监测成本，同时也能提高测量数据的精度和连续性，还可以避免人为因素造成的数据采集误差，同时引入区块链技术，将不同CSS机构的CO₂据管理平台作为节点加入联盟链，不仅可以解决各机构内部CO₂数据信息的安全问题，而且具有可拓展性，可以整合不同机构间相互隔离的CO₂数据信息，提供可靠的CO₂数据管理平台。

本发明提供了一种基于物联网技术的二氧化碳数据采集系统，包括太阳能供电模块、感知模块、传输模块、应用模块和区块链网络模块，所述太阳能供电模块包括防雷模块、太阳能控制器和蓄电池，所述感知模块包括传感器和CO₂红外监测仪，所述传输模块包括路由器和协调器，所述应用模块包括数据管理平台，所述数据管理平台包括故障报警、数据管理合约、数据实时显示、数据曲线显示、数据查询、下载、修改、删除，所述区块链网络模块包含数据管理区块链网络。

进一步地，所述CO₂ 红外监测仪包括气样采集模块、红外分析模块、监测控制模块，所述样气采集模块采集环境中的CO₂ 用于分析和测定CO₂浓度，所述红外分析模块利用非色散红外气体分析技术对CO₂进行浓度分析，并将得出的数据转换成电信号传递给监测控制模块处理，所述监测控制模块对红外分析模块的传输信号进行处理和数据的保存、传输，同时根据处理后得到的信息再去控制气样采集模块与红外分析模块的运行。